繞射傳播運算流程解析5

繞射傳播運算流程解析目錄地形不規(guī)則度確定及平滑地球的判斷平滑地球上的視距是否被遮擋的判斷條件平滑地球視距內的繞射損耗平滑地球視距外的繞射損耗孤立障礙物的判斷障礙物曲率半徑的計算單個圓形障礙物與多個圓形障礙物的判斷刀刃型障礙物個數判定（單個刀刃形，雙重刀刃形以及多個刀刃形的判斷）單個刀刃形障礙物的繞射損耗雙重孤立障礙物的繞射損耗多個刀刃形障礙物的繞射損耗單個圓形障礙物的繞射損耗多個圓形障礙物的繞射損耗地形不規(guī)則度確定及平滑地球的判斷（圖18，p21,B）計算傳播路徑上的第一菲涅爾區(qū)域半徑的最大值。計算起止點間的距離,其中、分別為發(fā)射點和接收點的地形海拔數據，、分別為發(fā)射和接收臺站的高度。計算計算地形不平滑度。其中，，。輸出，表明地形是否平滑，1為光滑，0為不光滑。解釋：地形不規(guī)則度定義：地形不平滑度定義為剖面數據中剖面路徑剖面高度的最大值和最小值之差的80%平滑地球：地形不規(guī)則度小于0.1R或與之相當非平滑地球：與上相反:傳播路徑上第一菲涅爾區(qū)半徑的最大值（此時）判斷平滑地球上的傳播是否為視距外？(圖16，P18,B)利用公式，依次計算剖面上各個點的菲涅爾余隙（從離發(fā)射天線最近的點開始計算），若h>0，則為視距外，輸出為：。p=0.6（可調節(jié)）；對第n個點（n=2,3,…,N-1），若n=N-1,則；否則，計算第n點上的余隙，若，則；；；（用記錄障礙物位置）記錄第一個大于0的的下標nmax。否則，；n++；平滑地球視距外的繞射損耗平滑地球視距外的繞射損耗為：其中，距離項：單位為（dB）；分別為發(fā)射天線和接收天線高度增益，單位為（dB）。計算地球表面導納的歸一化系數K：得到極化參數：計算計算計算平滑地球視距外的繞射損耗：當時，當時，判斷地形為海洋還是陸地：若數據是帶有地形碼的數據，則可直接判斷是陸地還是海洋，輸出值為。若數據不帶地形碼，則根據地形海拔數據是否為0來判斷地形是否為海洋：若為0（或足夠?。┑牡匦纹拭鏀祿^50%，則輸出1,否則輸出0。計算：當或{且[（）或（）]},令；否則，計算；；計算發(fā)射和接收天線的歸一化高度、，以及、之間路徑的歸一化長度：；其中，；；計算距離數據項、發(fā)射天線高度增益和接收天線高度增益；計算平滑地球視距外的繞射損耗：若,計算視界處的繞射損耗，即時，的值其中，為離發(fā)射臺最近的余隙為0對應的剖面數據下標nmzx:路徑長度（km）:地球有效半徑（km）:頻率（MHz）：有效電導率（S/m）：有效相對介電常數：發(fā)射站或接收站天線高度（m）:地球等效半徑因子，并非為常數，可以在全局參數中設置默認值1.33，計算工具中也可設置該值平滑地球視距內的繞射損耗(圖20，P26,B)這種情況下，可在繞射區(qū)邊界（余隙為第一菲涅爾半徑的60%處，此處相對于自由空間傳輸損耗為0）與無線電視野范圍之間采用線性插值。（dB）：路徑余隙：點出的繞射損耗，由三（2）⑥確定計算計算起止點之間的路徑d計算計算計算計算、：當時，；否則，計算計算或調用第一菲涅爾半徑。計算或調用計算繞射損耗：上述所有參數應使用前后一致的單位，所在位置為余隙最大值所在點孤立障礙物的判斷（與障礙物個數判斷相結合）調用第二點中得到的障礙物余隙序列，結合孤立障礙物的第二個等價判斷條件作為障礙物的判斷條件，篩選障礙物。級聯刃峰和圓形峰處理方法中找出的至多三個峰基本上可滿足孤立條件.選出的最大值（即最大的帶符號余隙）作為主峰。選出最小的且離主峰最近的對應的等距點作為主峰的左右兩邊界。，選取主峰左右兩邊界的從新編號（假設共S個數據,S<=N），定義為新的主峰序列，其中s1=1,2,…,S1。同理對主峰左右兩邊的兩個剩余余隙序列重復上述方法，找出次峰（最多兩個）。記為和，其中s2=1,2,…,S2；s3=1,2,…,S3。注：為節(jié)省類存，此處可采用邏輯調用，而不用儲存新的數列；這里儲存為新數列，僅為敘述方便。障礙物曲率半徑的計算(圖17，p21,B)找出擬定為障礙物的頂點P，向P兩側選取N個樣本，使得樣本1和樣本N距離P點的垂直距離，與P點處的第一菲涅爾相當。第1點和第N點選取時，其垂直距離并不一定完全等于，但是是其附近點中最接近的（此處最接近P且大于0.6R1的點），這樣取得的N個樣本采用順序編號，最左側的點編號為1，最后的點編號為N，可以定義為樣本距離點（最高點）的水平距離，可以定義為樣本距離點（最高點）的垂直距離圓形障礙物個數的判斷由第五點得到主峰，再利用障礙物的余隙數據（或原始海拔數據類似刀刃形的處理方法連線，不確定用哪種方法），在主峰左右兩邊找“最大值”，若存在大于0，則用級聯圓柱的方法計算損耗；若不存在，用單個圓形障礙物的方法計算損耗。刀刃型障礙物模型（單個刀刃形，雙重刀刃形以及多個刀刃形的判斷）1、設刀刃型峰的初始個數為；2、計算每個剖面等距數據的值，（實際單位）3、最大i的對應主峰，則輸出刀刃型峰的個數。4、連接發(fā)射點和點，接收點和點。再對左右兩邊分別再做一次有無主峰的判斷。(1)對i=1：，若，則；取使得最大的i記為計算：;計算：,,(2)對i=:N-1,若，則；取使得最大的i記為令計算：,,若再無主峰，即，則用（九、）單個刀刃形障礙物的繞射損耗來計算；若，判斷是否一峰占優(yōu)(判斷是4中的情況（1）還是情況（2）)，再分別用相應的方法計算；否則，就計算三個刀刃形山峰地形的損耗。單個刀刃形障礙物的繞射損耗(圖21，p29,B),和分別是復數菲涅爾積分中的實部和虛部,即，其中當時，可根據算出和當>-0.78時，當<=-0.78時，：連結路徑兩端的直線上方障礙物頂部的高度，若高度低于該直線為負值和：障礙物頂部與路徑兩端之間的距離:波長和已知雙重孤立障礙物（刀刃形）的繞射損耗(圖23，24，p32,B)1、兩個障礙物的阻擋作用相當時（余隙時則認為兩者相近）：第一條繞射路徑的損耗，由通過（九）定義第二條繞射路徑的損耗，由通過（九）定義（dB）修正項（分別超過15dB時有效）2、當有一峰占主導作用時，即中有一個較大時：峰高超過發(fā)射接收天線直視線的高度：菲涅爾橢圓半徑是與兩障礙物的高度和兩者之間的位置有關的一個修正項3、第一峰占主導作用時：由確定由確定4、第二峰占主導作用由確定由確定多個刀刃形障礙物的繞射損耗(圖27，p38,B)從發(fā)射機到接收機的整個輪廓中，最高的點成為主峰，對應的損耗為當時，上述過程要再進行兩遍：1．從發(fā)射機到點選取，從而得到2．從點到接收機選取，從而得到剖面輪廓上第點的值可用下式計算：：：等效地球半徑：波長單位均為一致：經驗修正：整個路徑長度（km）單個圓形障礙物的繞射損耗(圖21.c,p29,B)為頂點處等效刀刃形障礙物尖峰造成的菲涅爾—基爾霍夫損耗按實際單位：：單位m:單位m：單位km是由障礙物的曲率造成的附加衰減，單位dB：圓形障礙物的曲率半徑,具有獨立單位多個圓形障礙物的繞射損耗（圖26，P36,B）：第個圓柱造成的繞射損耗：第一個圓柱的點和間路徑的下路徑繞射損耗：所有圓柱的點和間路徑的下路徑繞射損耗:考慮連續(xù)圓柱繞射的發(fā)散損耗的修正因子算法：1、找至多3個圓柱形障礙物：方法同“多個刀刃型障礙物個數”2、計算：同（十二）單個圓柱的繞射損耗3、找切線：連線發(fā)射臺A與,與，與，與接收臺B。4、對這至多4段分別進行下路徑繞射損耗的計算：（1）對下標進行編號：